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中国矿业大学付国强获国家专利权

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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种软弱结构对深部热储规模化压裂施工影响的评估方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120296997B

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510771638.3,技术领域涉及:G06F30/20;该发明授权一种软弱结构对深部热储规模化压裂施工影响的评估方法是由付国强;谭治宇;肖凡;吴晓格;王德昭;田安乐设计研发完成,并于2025-06-11向国家知识产权局提交的专利申请。

一种软弱结构对深部热储规模化压裂施工影响的评估方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种软弱结构对深部热储规模化压裂施工影响的评估方法,涉及深部高温地热储层勘探开发技术领域,本发明以深部热储软弱结构精细刻画和力学特性研究为基础,查明深部热储软弱结构的空间分布,部署井位和井网,优选压裂层段,综合评价热储的可压裂性,在此基础上建立热‑流‑固耦合损伤模型THMD和热‑流‑固‑化耦合损伤模型THMCD,研究原生软弱结构面的活化条件评价软弱结构的滤失特性和可以实施安全压裂的最大排量;在以上研究的基础上,开展三轴压裂物理模拟和数值模拟研究,阐明软弱结构面对压裂裂缝扩展及其对渗流的影响规律,揭示深部热储高温压条件下的软弱结构对深部热储规模化压裂的影响作用机制。

本发明授权一种软弱结构对深部热储规模化压裂施工影响的评估方法在权利要求书中公布了:1.一种软弱结构对深部热储规模化压裂施工影响的评估方法,其特征在于,包括以下步骤: 获取深部热储的压裂特性;所述压裂特性表征深部热储在压裂时的内部岩石脆性、内部软弱结构的发育特征及内部的地应力分布; 获取热、流、固及化场耦合作用下深部热储内部软弱结构的形变特性及压裂裂缝扩展特性,通过形变特性及压裂裂缝扩展特性确定在不诱发地震的前提下深部热储在规模化压裂施工时的压裂参数与施工参数;其中,所述形变特性及压裂裂缝扩展特性表征压裂液进入软弱结构使软弱结构受拉张开及压裂裂缝在软弱结构扩展的条件,以评估诱发地震的可能性; 基于深部热储的压裂特性,以及在压裂施工时的压裂参数与施工参数,对深部热储进行规模化压裂施工模拟,获取深部热储与内部软弱结构在压裂缝网动态扩展过程中流体流动、热量传递及岩体变形的相互作用规律; 根据在压裂缝网动态扩展过程中流体流动、热量传递及岩体变形的相互作用规律,评估软弱结构对深部热储规模化压裂的施工影响; 所述软弱结构的形变特性及压裂裂缝扩展特性的获取,包括: 对深部热储进行基质酸化、水力压裂和酸化压裂实验,并在实验过程中考虑地应力差、软弱结构面倾角、软弱结构面粘聚力、软弱结构面内摩擦角以及软弱结构面抗拉强度,以模拟实际压裂过程中软弱结构面的受力机制,获得深部热储内原生软弱结构面的活化条件; 其中,活化条件为温度、人工裂缝的扩展方式对原生软弱结构面的激活作用; 建立热-流-固耦合损伤模型THMD和热-流-固-化耦合损伤模型THMCD;模拟获取多场耦合作用下天然软弱结构面变形破坏特性;所述天然软弱结构面变形破坏特性为软弱结构的形变特性及压裂裂缝扩展特性,包括:在人工裂缝的干扰下,软弱结构发生受拉、受剪破坏损伤,获取压裂液进入软弱结构面后,软弱结构面受拉张开以及压裂裂缝转向软弱结构面扩展的条件; 所述获取深部热储与内部软弱结构在压裂缝网动态扩展过程中流体流动、热量传递及岩体变形的相互作用规律,包括: 制备多个多裂缝岩样,分别在不同注入介质、热处理温度、循环加热处理次数、水平应力差及不同排量条件下,对多裂缝岩样进行三轴压裂物理模拟,获取深部热储岩石缝网起裂及扩展过程,以及压力响应规律; 采用常温压裂液模拟低温冲击对多裂缝岩样进行压裂实验,利用声发射设备监测在低温冲击过程中的缝网演化,对低温冲击前后的岩样缝网结构进行显微CT扫描,对复杂裂缝形态进行精细描述,以获取深部热储岩石压裂缝网动态扩展过程; 制备全直径测试岩样,并在测试岩样上开设裂缝,在不同缝宽、围压及流速条件下,对测试岩样进行渗流参数测试,获取深部热储的多尺度渗流规律; 基于深部热储岩石压裂缝网动态扩展过程及多尺度渗流规律,建立原位尺度高温岩体应力场、温度场、渗流场数学物理控制方程,获取不同注入介质的损伤系数与热-流-固-化方程的影响关系,以形成深部热储岩石温度-渗流-应力-化学-损伤本构模型; 根据深部热储岩石温度-渗流-应力-化学-损伤本构模型,构建原位尺度复杂缝网THMD全耦合压裂模型,所述原位尺度复杂缝网THMD全耦合压裂模型为热-流-固-损伤全耦合压裂模型; 基于原位尺度复杂缝网THMD全耦合压裂模型,模拟压裂缝网动态扩展过程中流体流动、热量传递及岩体变形的相互作用规律。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人中国矿业大学,其通讯地址为:221116 江苏省徐州市泉山区大学路1号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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